最近在学习嵌入式Linux驱动开发，大致了解了驱动的基本开发流程，本文主要针对字符设备驱动开发做一个简要介绍，也当作是对这几天工作的一个小小总结。
计算机系统是由软硬件相互协调共同完成工作的，作为专用计算机系统的嵌入式系统也不例外，既要有CPU、SDRAM、FLASH、IO等硬件，同时也少不了操作系统和应用软件等软件的支持，而作为应用程序与硬件的桥梁——驱动程序，是整个嵌入式系统开发过程中的关键环节。驱动开发涉及底层，而了解底层作用机制对于整个系统的开发意义重大。
Linux内核中有60%以上是驱动程序，它不仅支持驱动以静态形式编译进内核，而且允许驱动以模块的形式动态加载进内核，大大减小了内核的大小，同时便于调试分析。
Linux将所有的设备当作文件进行处理，Linux系统的设备分为三类：字符设备、块设备和网络设备。字符设备的驱动有一个固定的模板，主要编写file_operations结构体中的成员函数，这些函数最终会在应用程序进行Linux的open（）、write（）、read（）、ioctl（）、close（）等系统调用时被调用。
驱动开发作用在内核空间，应用程序开发作用在用户空间。下面以GPIO端口驱动LED亮灭为例。
1、查看开发板原理图和芯片数据手册；
从上图图中可以看出GPF4~GPF7 分别控制D12~D9，当GPF4~GPF7被配置为输出模式，同时向该引脚输出0时LED亮，输出1时LED灭。
从下图可以看出GPFCON控制寄存器对应的每个引脚由两位决定，01时表示输出，所以GPF7~GPF4为0101时，四个引脚配置为输出，所以GPFCON=0x55FF。GPFDAT的八位分别对应八个引脚，0表示输出0，1表示输出1，譬如要使D9~D12都亮，则GPFDAT=0x0F。GPFUP对应的八位为1时表示上拉失效，为0时对应位上拉。同时可以看出GPFCON、GPFDAT、GPFUP的物理地址分别是0x56000050、0x56000054、0x56000058。
2、在虚拟机的shell终端下，编写和编译驱动程序和测试程序，步骤如下图；
源码如下：
led.c
<span style="font-size:12px;">#include<linux/module.h>
#include<linux/kernel.h>
#include<linux/fs.h>
#include<linux/init.h>
#include<linux/delay.h>
#include<linux/device.h>
#include<linux/types.h>
#include<linux/ioctl.h>
#include<linux/cdev.h>
#include<linux/errno.h>
#include<asm/io.h>
#include<asm/hardware.h>
#include<asm/arch/regs-gpio.h>
#include<asm/arch-s3c2410/hardware.h>
#define S3C2410_GPFCON S3C2410_GPIOREG(0x50)
#define S3C2410_GPFDAT S3C2410_GPIOREG(0x54)
#define S3C2410_GPFUP S3C2410_GPIOREG(0x58)
#define GPFCON *(volatile unsigned int *)S3C2410_GPFCON
#define GPFDAT *(volatile unsigned int *)S3C2410_GPFDAT
#define GPFUP *(volatile unsigned int *)S3C2410_GPFUP
void delay_1(void)
{
int i,j;
for(i=0;i<1000;i++)
for(j=0;j<10000;j++);
}
#define LED1_ON() (GPFDAT &=~0x8f)
#define LED2_ON() (GPFDAT &=~0x4f)
#define LED3_ON() (GPFDAT &=~0x2f)
#define LED4_ON() (GPFDAT &=~0x1f)
#define LED1_OFF() (GPFDAT |=0x80)
#define LED2_OFF() (GPFDAT |=0x40)
#define LED3_OFF() (GPFDAT |=0x20)
#define LED4_OFF() (GPFDAT |=0x10)
static int LedStatus;
void LedSet(int led)
{
LedStatus = led;
if(LedStatus&1)
LED1_ON();
else
LED1_OFF();
if(LedStatus&2)
LED2_ON();
else
LED2_OFF();
if(LedStatus&4)
LED3_ON();
else
LED3_OFF();
if(LedStatus&8)
LED4_ON();
else
LED4_OFF();
}
void LedDisp(void)
{
LedSet(0x08);
delay_1();
LedSet(0x04);
delay_1();
LedSet(0x02);
delay_1();
LedSet(0x01);
delay_1();
LedSet(0x02);
delay_1();
LedSet(0x04);
delay_1();
LedSet(0x08);
delay_1();
}
#define DEVICE_NAME "led"
#define LED_MAJOR 220
static int led_open(struct inode *inode,struct file *file)
{
GPFCON=0x5500;
GPFUP=0xff;
printk("LED Driver Open Called!\n");
return 0;
}
static int led_release(struct inode *inode,struct file *file)
{
printk("LED Driver Release Called\n");
return 0;
}
static int led_ioctl(struct inode *inode,struct file *file,unsigned int cmd,unsigned long arg)
{
int err=0;
if(cmd==1){
while(arg--)
{
LedDisp();
printk("....");
}
printk("\n");
return 0;
}
return err;
}
static struct file_operations led_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.release = led_release,
.ioctl = led_ioctl,
};
static int __init led_init(void)
{
int result=0;
result=register_chrdev(LED_MAJOR,DEVICE_NAME,&led_fops);
if(result < 0)
{
printk("failed to register!\n");
return result;
}
printk("success to register\n");
return 0;
}
static void __exit led_exit(void)
{
printk("Led Driver Module Exit\n");
unregister_chrdev(LED_MAJOR,DEVICE_NAME);
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_AUTHOR("njust_sxy");
MODULE_DESCRIPTION("Led Driver");
MODULE_LICENSE("GPL");</span>
Makefile
<span style="font-size:12px;">obj-m :=led.o KDIR := /home/sxy/linux-2.6.8.1-zzm PWD :=$(shell pwd) CC=arm-linux-gcc default: $(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) modules clean: rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko</span>test.c
<span style="font-size:12px;">#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<fcntl.h>
#include<errno.h>
#include<unistd.h>
#include<linux/delay.h>
#include<sys/ioctl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
int val=-1;
fd=open("/dev/led",0);
if(fd<0)
{
perror("can not open device");
exit(1);
}
while(1){
printf("please select number to run program\n");
printf("1:led on \n2:quit ");
scanf("%d",&val);
if(val==1)
ioctl(fd,1,10);
else
if(val==2){
close(fd);
}
}
return 0;
}<strong>
</strong></span>
3、在串口终端上，加载驱动模块和测试驱动程序；
mount：挂载虚拟机的/home目录到开发板的/tmp/led目录下；
insmod：加载模块；
mknod：创建设备节点；
rmmod：卸载模块；
led.ko：led设备驱动模块。
实验结果：在终端打印出“...."的同时，LED从D12~D9相继亮灭（流水灯）。
总结：整个LED驱动开发并不算难，如果有了裸机编程的基础，加上一定的Linux基础，上手会更加容易。期间也碰到不少疑问，而最后大部分也都得到了解答。总之，基础还是很重要的，理论+实践才是王道。
ps：曾经尝试调用内核中的s3c2410_gpio_cfgpin()和s3c2410_gpio_setpin()两个函数来实现端口输出配置和向数据寄存器写数据，但会出现下面这个问题：
s3c2410_gpio_cfgpin()和s3c2410_gpio_setpin()这两个函数在/arch/arm/mach-s3c2410/gpio.c文件中定义，在asm-arm/arch-s3c2410/hardware.h中extern声明，最初编译时警告说这两个函数是”undefined“的，后来我在gpio.c文件中添加EXPORT_SYMBOL(s3c2410_gpio_cfgpin);EXPORT_SYMBOL(s3c2410_gpio_setpin);导出符号，却出现“no CRC”这个警告，这个问题已经折腾我好几天了，求高手解答。
嵌入式Linux学习笔记之LED驱动,布布扣,bubuko.com
原文地址：http://blog.csdn.net/suaoyang/article/details/28888319
